跨学科主题学习 探究河流流量与水位、流速的关系课件-2025-2026学年八年级地理上学期（人教版2024）

第二章

中国的自然环境跨学科主题学习

探究河流流量与水位、流速的关系目录任务一：计算河流的横截面面积任务二：探索水位变化引起的河流横截面面积变化任务三：探寻河流水位与流量的关系任务四：探究黄河“束水攻沙”的原理河流流量是描述河流水文特征的重要指标，与河道横截面、水位、流速等因素有关。让我们一起计算河流流量，探究各因素对流量的影响及“束水攻沙”治河方略的原理。计算河流横截面面积探寻河流横截面面积的变化探索河流水位与流量的关系探究流速与河流横截面之间的关系任务一：计算河流的横截面面积河流的过水横截面近似倒梯形。假设一条河流某处的河底宽度为60米，河水深度为3米时，河面宽度为100米（图2.34）。运用梯形面积公式，计算河流在该处的过水横截面面积，写出计算过程。过水横截面是指某一时刻河流水面线与河底线包围的区域，也称过水断面。梯形面积公式:（其中

S

表示梯形面积，a

表示梯形的上底，b

表示梯形的下底，h

表示梯形的高）S

过水横截面面积：已知河底宽度b=60米（即梯形下底），河面宽度a=100米（即梯形上底），河水深度h=3米（即梯形的高）。

所以，河流在该处的过水横截面面积是240平方米。任务二：探索水位变化引起的河流横截面面积变化受降水等因素的影响，河流的水位是不断变化的。水位的变化会导致河流水深和河面宽度发生变化。通常用枯水期水位、平水期水位、汛期水位和最大洪峰水位等刻画河流水位的季节变化。假设横截面形态不变，我们可以计算不同水位下的过水横截面面积（图2.35）。假设河底宽度为60米不变，当河流水深为3米时，河面宽度为100米，列出方程，计算不同水深的河面宽度和河流过水横截面面积，并填入表2.4。

任务三：探寻河流水位与流量的关系流量是河流过水横截面面积与流速的乘积。可以借用下面的例子理解河流流量的计算方法。如图2.36在A-B位置垂直河流作一个横截面，假设河水通过A-B位置横截面的流速为2米/秒，可以从A-B位置向下游2米处的C-D位置再截取一个横截面。假设河流两岸平行，A-B至C-D间的水量数值上等于以A-B过水横截面为底，高为2米的棱柱体积。该体积就是通过A-B横截面的流量值。（1）根据以上描述，列出流量的计算公式。

（2）假设河底宽度不变，当河流水深为3米时，河流平均流速为2米/秒，结合任务一的计算结果，估算此时横截面的流量为____________米3/秒。由任务一可知，当河流水深为3米时，过水横截面面积S=240平方米，已知流速v=2米/秒。根据流量公式Q=S×v，可得Q=240×2=480米3/秒。480（3）如果河流在枯水期、平水期、汛期和特大洪水期的流速分别为1.5米/秒、2.5米/秒、5米/秒、9米/秒，结合任务二的结果，计算不同特征时期的流量，并绘制水深—流量关系曲线（图2.37）。

（3）如果河流在枯水期、平水期、汛期和特大洪水期的流速分别为1.5米/秒、2.5米/秒、5米/秒、9米/秒，结合任务二的结果，计算不同特征时期的流量，并绘制水深—流量关系曲线（图2.37）。

（3）如果河流在枯水期、平水期、汛期和特大洪水期的流速分别为1.5米/秒、2.5米/秒、5米/秒、9米/秒，结合任务二的结果，计算不同特征时期的流量，并绘制水深—流量关系曲线（图2.37）。

（3）如果河流在枯水期、平水期、汛期和特大洪水期的流速分别为1.5米/秒、2.5米/秒、5米/秒、9米/秒，结合任务二的结果，计算不同特征时期的流量，并绘制水深—流量关系曲线（图2.37）。

（3）如果河流在枯水期、平水期、汛期和特大洪水期的流速分别为1.5米/秒、2.5米/秒、5米/秒、9米/秒，结合任务二的结果，计算不同特征时期的流量，并绘制水深—流量关系曲线（图2.37）。00.51.512.523.5340080012001600200022002600（1,100）枯水期（1.7,302.825）平水期（2.5,958.35）汛期（3.2,2337.57）特大洪水期任务四：探究黄河“束水攻沙”的原理河流的流速越大，输沙能力越强。明代治河专家潘季驯提出用“束水攻沙”的治河方略治理“水少沙多”的黄河，其核心思想是：“水分则势缓，势缓则沙停，沙停则河饱，尺寸之水皆由沙面，止见其高。水合则势猛，势猛则沙刷，沙刷则河深，寻丈之水皆由河底，止见其卑。筑堤束水，以水攻沙，水不奔溢于两旁，则必直刷乎河底。一定之理，必然之势，此合之所以愈于分也。”（1）请用现代汉语描述潘季驯的“束水攻沙”方略。当河水分散时，水流的力量就会变缓，流速缓慢则泥沙容易沉积，泥沙沉积会使河床抬高。而当河水汇聚时，水流的力量就会变得强劲，强劲的水流会冲刷河床的泥沙，使河床变深。通过修筑堤坝约束河水，让河水不再向两边漫溢，而是集中流动，这样就能依靠水流的力量冲刷河底的泥沙，达到治理河道的目的。（2）在河流流量一定的情况下，流速与河流横截面有关，试从流速与河流横截面关系说明“束水攻沙”原理。

课堂小结探究河流流量与水位、流速的关系